Oboseala metabolică - obiceiurile temporale ale ficatului în timpul înfometării sunt perturbate la șoarecii obezi

Un nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Tokyo, condus de Keigo Morita și Shinya Kuroda, a evidențiat o descoperire majoră în biologia metabolismului: în ciuda menținerii integrității structurale a rețelei moleculare din ficat, șoarecii obezi prezintă o coordonare temporală deficitară a reacțiilor metabolice în timpul înfometării. Studiul a fost publicat în revista Science Signaling în 2025 și deschide perspective noi pentru înțelegerea proceselor metabolice complexe, inclusiv aportul alimentar și evoluția bolilor.

Context

Menținerea homeostaziei metabolice este esențială pentru supraviețuire. În perioadele de înfometare, ficatul joacă un rol-cheie în reglarea energetică, coordonând atât ce molecule acționează, cât și când. Acest control temporal este crucial pentru adaptare eficientă la lipsa de hrană.

Rețelele moleculare intracelulare conțin molecule „hub” – noduri centrale care reglează numeroase reacții metabolice. Cu toate acestea, înțelegerea coordonării temporale a acestor molecule a fost împiedicată de lipsa unor seturi de date cuprinzătoare și precise în timp.

Despre studiu

Cercetătorii au comparat ficatul șoarecilor sănătoși cu cel al șoarecilor obezi, analizând reacția acestuia la înfometare. Rezultatele au arătat că:

• În ficatul șoarecilor sănătoși, moleculele ATP și AMP (implicate în metabolismul energetic) erau prezente ca molecule hub, jucând un rol central.

• În ficatul șoarecilor obezi, aceste molecule hub lipseau, dar structura generală a rețelei moleculare nu era afectată vizibil.

Această constatare i-a condus pe cercetători să investigheze dimensiunea temporală a reacției metabolice.

Rezultate

• În ficatul sănătos, moleculele hub răspundeau mai rapid la înfometare decât celelalte molecule, indicând o ordine temporală bine reglată.

• În ficatul obez, această coordonare temporală a dispărut, în ciuda menținerii structurii rețelei.

Aceasta sugerează că obezitatea nu compromite arhitectura metabolică, ci îi reduce adaptabilitatea în timp – o vulnerabilitate temporală care poate explica dificultățile de adaptare la stresuri metabolice.

Concluzii

Acest studiu oferă o perspectivă inovatoare asupra modului în care metabolismul ficatului răspunde la stres și aduce în prim-plan rolul timpului ca dimensiune esențială în biologia sistemică. În plus, metoda combinată de analiză structurală și temporală propusă de cercetători poate fi aplicată altor „ome”-uri (genom, microbiom, transcriptom) pentru a înțelege mai profund procesele metabolice în diferite contexte, de la nutriție la boli cronice.

„Ne propunem să extindem această abordare la studiul metabolismului în timpul alimentației sau progresiei bolilor,” a declarat prof. Kuroda.

Implicații

Această descoperire are implicații importante în:

• Înțelegerea rezistenței metabolice reduse la persoanele obeze;

• Dezvoltarea de strategii personalizate de intervenție nutrițională și farmacologică;

• Crearea de modele predictive privind adaptarea metabolică în boli cronice sau în contextul restricției calorice.